【正文】 第三講第三講 石油產(chǎn)品的分類石油產(chǎn)品的分類和使用要求和使用要求2023/4/5 石油加工概 論 1本章學(xué)習(xí)要求216。了解石油產(chǎn)品的分類216。主要掌握汽油、柴油、噴氣燃料的使用要求及主要質(zhì)量指標(biāo)216。了解各種燃料現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)2023/4/5 石油加工概 論 2石油產(chǎn)品分類? 燃料 ：汽油、柴油及噴氣燃料等發(fā)動機(jī)燃料以及煤油、燃料油等。約占 80％ ? 潤滑劑 ：潤滑油和潤滑脂，占 2％左右? 石油瀝青 ：約占 3％? 石油蠟 ：約占 1％ ? 石油焦 ：約為 2％ ? 溶劑和化工原料 ：約占 10％ 2023/4/5 石油加工概 論 3石油產(chǎn)品的分組類別 各類別的含義 類別 各類別的含義F 燃料， 80%～ 90% S 溶劑和化工原料 L 潤滑劑及有關(guān)產(chǎn)品 W 蠟 B 瀝 青 C 焦2023/4/5 石油加工概 論 4熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱力發(fā)動機(jī)有兩大類：? 內(nèi)燃機(jī) 液體燃料直接在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)燃燒作功的機(jī)械稱為內(nèi)燃機(jī)，如汽油機(jī)、柴油機(jī)及噴氣發(fā)動機(jī)等，所用的燃料主要是石油產(chǎn)品的汽油、柴油和噴氣燃料(統(tǒng)稱為發(fā)動機(jī)燃料 )。用量最大、最重要 ? 外燃機(jī) 在單獨(dú)的設(shè)備（如鍋爐）中燃燒，產(chǎn)生蒸汽或燃?xì)庥靡酝苿油钙阶鞴Φ臋C(jī)械，如蒸汽透平、燃?xì)廨啓C(jī)等，可用煤、天然氣或重油等作燃料2023/4/5 石油加工概 論 5汽汽 油油 Gasoline2023/4/5 石油加工概 論 62023/4/5 石油加工概 論 7216。上止點(diǎn)：活塞在氣缸中運(yùn)動時所能達(dá)到的最高位置 216。下止點(diǎn)：活塞下行所能達(dá)到的最低位置 216。壓縮比：到達(dá)下、上止點(diǎn)時活塞上部的汽缸體積之比， V1/V2 沖程： 從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)之間的直線距離四沖程216。進(jìn)氣216。壓縮216。膨脹作功216。排氣2023/4/5 石油加工概 論 82023/4/5 石油加工概 論 91．進(jìn)氣過程216。 活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，活塞上方的體積增大，壓力降低，進(jìn)氣閥打開，排氣閥關(guān)閉，活塞下行，氣缸內(nèi)壓力逐漸下降到 ～ 10 5 Pa 216。 空氣和汽油在混合室形成可燃性氣，經(jīng)進(jìn)氣閥吸入汽缸 216。 進(jìn)氣終了溫度可達(dá) 85～ 130℃ 2023/4/5 石油加工概 論 102．壓縮過程216。 進(jìn)氣閥關(guān)閉，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動，可燃性混合氣被壓縮 216。 當(dāng)活塞上行接近上止點(diǎn)、壓縮過程終了時，壓力可達(dá) ～，溫度可達(dá) 300～ 450℃ 216。 壓縮混合氣體的溫度、壓力取決于發(fā)動機(jī)的壓縮比 2023/4/5 石油加工概 論 113．作功過程 (點(diǎn)火燃燒和膨脹作功) 進(jìn)氣閥和排氣閥仍關(guān)閉，火花塞發(fā)出電火花而引燃混合氣體 216。 火焰以 20～ 50m/s的速度迅速向四周傳播燃燒，同時產(chǎn)生大量熱能 216。 最高溫度可達(dá) 2023～ 2500℃ ，最高壓力達(dá) ～ 216。 高溫高壓燃?xì)猓苿踊钊滦? ，將燃料燃燒放出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能 216。 終了時溫度約為 900～ 1200℃ ，壓力為 ～ 2023/4/5 石油加工概 論 124．排氣過程216。 活塞下行到下止點(diǎn)時，作功過程結(jié)束 216。 排氣閥開啟，活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動，排出廢氣216。 廢氣排出溫度 700～ 800℃ 一般汽油機(jī)有四個或六個氣缸，按一定順序排列，使不連續(xù)的點(diǎn)火燃燒和膨脹作功過程變成連續(xù)的經(jīng)連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的過程工作原理 216。汽油機(jī)一般是以四沖程循環(huán)工作的，叫四沖程汽油機(jī) 216。汽油機(jī)壓縮比愈高，汽油機(jī)的功率和經(jīng)濟(jì)性愈好，但對汽油機(jī)的材質(zhì)要求和汽油的質(zhì)量要求也愈高2023/4/5 石油加工概 論 13汽油機(jī)對燃料的使用要求 汽油應(yīng)具備的使用性能主要有：216。 蒸發(fā)性能良好；216。 燃燒性能好（最為重要）；216。 抗氧化安定性好；216。 抗腐蝕和磨損；216。 排出的污染物少2023/4/5 石油加工概 論 14汽油的蒸發(fā)性評定汽油的蒸發(fā)性能的質(zhì)量指標(biāo)?餾程?蒸氣壓2023/4/5 石油加工概 論 15餾 程216。餾程能大體表示汽油的沸點(diǎn)范圍和蒸發(fā)性能216。一般要求測出汽油的初餾點(diǎn)、 10%、 50%、 90%餾出溫度和干點(diǎn)或終餾點(diǎn)，對這些點(diǎn)的溫度都有明確的規(guī)定，以滿足汽油對蒸發(fā)性能方面的要求 2023/4/5 石油加工概 論 16餾 程216。初餾點(diǎn)和 10％餾出溫度，保證汽油具有良好的起動性能，反映了燃料中輕組分的相對含量216。我國車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求其 10％餾出溫度不高于70℃216。航空汽油 10％餾出溫度不大于 80℃ ，同時又規(guī)定初餾點(diǎn)不得低于 40℃ ，大多在 4355℃2023/4/5 石油加工概 論 17216。規(guī)定 50％餾出溫度，保證汽油具有良好的加速性和平穩(wěn)性 （最大功率和爬坡能力 ） 216。50％餾出溫度與汽油機(jī)起動后升溫時間的長短以及加速是否及時有關(guān)216。我國車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (quality criteria)中要求 50％餾出溫度不高于 120℃ 。航空汽油 50％餾出溫度不大于105℃ 2023/4/5 石油加工概 論 18216。90％餾出溫度和干點(diǎn)，表明汽油在氣缸中蒸發(fā)的完全程度結(jié)焦性能216。90％點(diǎn)表示燃料中重餾分的含量，干點(diǎn)表示燃料中含有的最重餾分的沸點(diǎn)216。90％餾出溫度和干點(diǎn)過高，會使發(fā)動機(jī)的功率、經(jīng)濟(jì)性下降216。要求車用汽油 90％餾出溫度 ≯ 190℃ ，終餾點(diǎn) ≯ 205℃2023/4/5 石油加工概 論 19蒸 氣 壓? 蒸氣壓是保證汽油在使用中不發(fā)生氣阻的質(zhì)量指標(biāo)。蒸氣壓指雷德蒸氣壓（ RVP） ? 蒸汽壓越大，蒸發(fā)性就越強(qiáng)，發(fā)動機(jī)易于冷起動，但產(chǎn)生氣阻的傾向增大，蒸發(fā)損耗也越大。 ? 車用汽油：? 9月 16日至 3月 15日 使用的汽油的飽和蒸氣壓 不高于 88kPa? 3月 16日至 9月 15日 使用的汽油的飽和蒸氣壓 不高于 74kPa ? 航空汽油規(guī)定其飽和蒸氣壓為 27～ 48kPa 2023/4/5 石油加工概 論 20汽油的爆震特性爆震現(xiàn)象216。汽油在發(fā)動機(jī)中燃燒不正常時，會出現(xiàn)機(jī)身強(qiáng)烈震動的情況，并發(fā)出金屬敲擊聲，同時，發(fā)動機(jī)功率下降，排氣管冒黑煙，嚴(yán)重時導(dǎo)致機(jī)件的損壞，此即 爆震現(xiàn)象216。產(chǎn)生爆震現(xiàn)象的 后果 ：功率降低，汽油消耗量增加，發(fā)動機(jī)的使用壽命縮短，嚴(yán)重時，迫使發(fā)動機(jī)熄火2023/4/5 石油加工概 論 212023/4/5 石油加工概 論 22爆震的原因是由于汽油機(jī) 使用了與其壓縮比不相匹配的汽油 指 標(biāo) 正常 爆震火焰 傳 播速度 m/s30～ 70 100～ 300 (輕 )800～ 1000 (強(qiáng) )最高溫度， ℃ 2023～ 2500℃ 2023～ 2500最高 壓 力， MPa ～ 10MPa不正常不正常自燃點(diǎn)太低！? 汽油的抗爆性是用 辛烷值 （ Octane Number簡稱 ON）來表示的? 規(guī)定兩個標(biāo)準(zhǔn)燃料： 一個是抗爆性很高的 異辛烷 ， ON=100 一個是抗爆性很差的 正庚烷 ， ON=0? 兩者按一定的體積比混合配制成一系列的標(biāo)準(zhǔn)燃料? 標(biāo)準(zhǔn)燃料中異辛烷的體積分?jǐn)?shù)值即為辛烷值2023/4/5 石油加工概 論 23216。汽油的辛烷值越高，表示其抗爆性能越好216。辛烷值主要有兩種，即馬達(dá)法 MON與研究法 RON。 通常RON比 MON高 5～ 10個單位216。道路辛烷值，抗爆指數(shù)（ ONI） 216。辛烷值無可加性！要實(shí)測！216。航空汽油的抗爆性用辛烷值和品度值兩個指標(biāo)來表示 2023/4/5 石油加工概 論 24航空汽油216。我國采用 “ 辛烷值／品度 ” 表示航空汽油的牌號，包括 100／ 130號、 95／ 130號和 75號三個牌號216。品度值表示飛機(jī)在爬高或戰(zhàn)斗時，為了得到最大功率，發(fā)動機(jī)在富混合氣 (α= ) 條件下工作時的抗爆性216。辛烷值用來表示飛機(jī)在巡航時，為節(jié)省燃料，發(fā)動機(jī)在貧混合氣 (α= ) 下工作時的抗爆性2023/4/5 石油加工概 論 25汽油的抗爆性與化學(xué)組成的關(guān)系216。 同族烴類，其辛烷值隨相對分子質(zhì)量的增大而降低216。